柴曉飛

（河北省水利水電勘測設計研究院 天津 300000）

淺談生態(tài)水工學與河道治理

柴曉飛

（河北省水利水電勘測設計研究院 天津 300000）

生態(tài)水利是以流域生態(tài)環(huán)境建設為基礎(chǔ)，運用工程、生物和管理等綜合措施，科學防治水患，合理利用和保護水資源，注重經(jīng)濟效益，在確?？沙掷m(xù)發(fā)展的同時，最大限度地滿足人民生活和生產(chǎn)的需求。本文首先介紹了生態(tài)水工學的內(nèi)涵，然后從堤線布置和堤型選擇、護岸工程技術(shù)、親水規(guī)劃、生態(tài)修復技術(shù)四個方面分析了生態(tài)水工學在河道治理中的應用。

生態(tài)水工學；河道治理；應用

1 生態(tài)水工學的內(nèi)涵

在可持續(xù)發(fā)展己經(jīng)成為全球共識的大背景下，傳統(tǒng)意義上的水工學需要革新，或者說在水工學的基礎(chǔ)上，吸收、融合生態(tài)學的理論，建立和發(fā)展新的工程學科，即生態(tài)水工學。

生態(tài)水利是建立在較完善的工程體系基礎(chǔ)上，以新的科學技術(shù)為動力，運用現(xiàn)代生物、水利、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、材料等等綜合技術(shù)手段發(fā)展水利的方法。與傳統(tǒng)水利相比，生態(tài)水工學具有如下特征：

（1）現(xiàn)有的水工學的理論基礎(chǔ)，除了規(guī)劃階段以水文學為基礎(chǔ)以外，主要是以水力學、結(jié)構(gòu)學、巖土力學等工程力學為基礎(chǔ)。而生態(tài)水工學則是以工程力學和生態(tài)學為理論基礎(chǔ)。

（2）生態(tài)水工學運用技術(shù)手段協(xié)調(diào)人們在供水、防洪、發(fā)電，航運效益與生態(tài)系統(tǒng)建設的關(guān)系。利用已建水利工程的調(diào)度、管理等手段，為江河湖庫的水生態(tài)系統(tǒng)恢復提供支持。

（3）水工學是以滿足人對水的開發(fā)利用的需求為目標，而在生態(tài)水工學中，在滿足人對水的開發(fā)利用的需求同時，還要兼顧水體本身存在于一個健全生態(tài)系統(tǒng)之中的需求。

（4）在生態(tài)水工學中，把江河湖泊中的水體看作是生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分。不但要掌握水在氣候系統(tǒng)、水文循環(huán)中的運移轉(zhuǎn)換規(guī)律，還要掌握在特定的生態(tài)系統(tǒng)中，特定的生物群落與水體的相互依存的關(guān)系。

（5）在開發(fā)利用水流時，明確河流與其上下游、左右岸的生物群落處于一個完整的生態(tài)系統(tǒng)中，進行統(tǒng)一的規(guī)劃、設計和建設。

（6）在對江河湖泊進行開發(fā)的同時，盡可能保留江河湖泊的自然形態(tài)包括其縱橫斷面，保留或恢復其多樣性，即保留或恢復濕地、河灣、急流和淺灘。

（7）為當?shù)匾吧乃c陸生植物、魚類與鳥類等動物的棲息繁衍提供方便條件，提供相應的技術(shù)方法和工程材料。

（8）水利工程設施要造成一種人與自然親近的環(huán)境，城市景觀設計要注意保留江河湖泊天然的美學價值。現(xiàn)代的景觀設計，應更多地從建設一個健全的生態(tài)系統(tǒng)著眼，營造一個取悅于生物群落的環(huán)境，滿足水對于一個健全生態(tài)系統(tǒng)的需求，從長遠看，人們也會從良好的環(huán)境中受益無窮。

2 堤線布置和堤型選擇

（1）在布置堤線時，應盡可能的保留江河湖泊的現(xiàn)有自然形態(tài)，保留或恢復其蜿蜒或分汊散亂狀態(tài)，即保留或恢復其濕地、河灣、急流和淺灘。

（2）在確定堤線時，應遵循宜寬則寬的原則，處理好行洪和生態(tài)保護需要與土地開發(fā)利用之間的矛盾。河槽與河漫灘不僅要能滿足設計洪水的行洪要求，還要保持一定的淺灘寬度與植被空間，為生物生長發(fā)育提供棲息地，從而發(fā)揮河流的自凈化功能。

（3）堤型選擇除須滿足滲流穩(wěn)定、滑動穩(wěn)定等安全條件外，還應結(jié)合生態(tài)保護（或恢復）的技術(shù)要求，盡量采用當?shù)夭牧?，為植被再生長提供條件，以保持河流的側(cè)向聯(lián)通性。

3 護岸工程技術(shù)

3.1 多自然型護岸

該種方法適用于流程短、沖刷不嚴重的河流。護岸的關(guān)鍵在于適用河道原有的植被、木材、原石等作為混凝土創(chuàng)建更多的自然屬性的河道。

3.2 多孔質(zhì)護岸技術(shù)

多孔質(zhì)的護岸措施是在使用混凝土預制件而構(gòu)成的為孔狀結(jié)構(gòu)的形式，比較適合動植物生存。多孔狀的結(jié)構(gòu)有盒式結(jié)構(gòu)、自然石連接以及魚巢結(jié)構(gòu)等形式，各具特色。使用這種護岸技術(shù)的特點在于操作簡便，可為動植物提供適宜的生長和活動環(huán)境，又可抗沖刷，具有一定的典型性。該方法兼顧生態(tài)型和景觀型護岸的要求，適合繼續(xù)推廣使用。

3.3 土工網(wǎng)復合植被技術(shù)

該技術(shù)的種植基通常采用種植土、草籽或者聚乙烯等類的高分子材料，制成成片的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該種護坡結(jié)構(gòu)現(xiàn)在運用較廣。具有固土網(wǎng)墊質(zhì)地疏松柔軟，可隨時填充或儲存土壤和沙粒，使其更為牢固。這樣，植被的根系就可以穿過網(wǎng)孔，自由生長，到一定程度后就可以形成草皮、網(wǎng)墊，促使泥土的表層更為牢固，確保一定的穩(wěn)定性。

3.4 網(wǎng)格反濾生物工程

具體是指在坡面上方砌筑方格，在方格內(nèi)種植植被，根據(jù)當?shù)貧夂驐l件選擇物種類型。該護坡方式具有成本低、防沖刷、抗凍脹以及見效快的優(yōu)點，是一種經(jīng)濟實用的新方法。

3.5 植被型生態(tài)混凝土

該種護岸方式自日本引進，主要利用難溶性肥料、保水材料以及多孔混凝土組成。在護岸結(jié)構(gòu)中可以利用生態(tài)混凝土預制塊體做成砌體結(jié)構(gòu)擋土墻或直接作用為護坡結(jié)構(gòu)。

4 親水規(guī)劃

所謂的親水規(guī)劃就需要全面考慮當?shù)厣镌跅h(huán)境、環(huán)境美化、居民日常生活以及岸邊旅游休閑等方面尋求最大的平衡點，達成一種尊重自然、靠近自然、保護自然的新形式。

該模式考慮到人類活動對河流流域影響的重要性，從而通過建設護岸措施、休閑道路、河道流水以及沿岸設施等，整體上形成一個和諧、舒適的親水環(huán)境。水上活動的設計可有釣魚、泛舟、漂流等，還可建立親水走廊、廣場噴泉等，創(chuàng)造一個適宜的休閑娛樂場所。

5 生態(tài)修復技術(shù)

生態(tài)修復技術(shù)是一種采用生態(tài)工程學或者使用生態(tài)循環(huán)的原理對生態(tài)的保護技術(shù)，主要是針對已經(jīng)受破壞、受污染的生態(tài)環(huán)境做出治理，從而實現(xiàn)生態(tài)的良性發(fā)展。對其改良和恢復，加強重視程度。改善的內(nèi)容包括生物生存物理、生物生存的鄰里關(guān)系、化學環(huán)境的改善以及食物鏈的改善、微生物的繁衍改善等內(nèi)容。河道生態(tài)修復的最終目的是對河道生態(tài)環(huán)境的修復全面完善，將其還原到未受到破壞前的狀態(tài)，且具備自我修復維護動態(tài)平衡的功能，并得到健康和諧、有豐富的生物種類、良好的生物棲息地、有較好的生命力且發(fā)揮著自然生態(tài)功能的河流。在治理時，主要是考慮緩沖區(qū)的行洪，可有效削弱洪水勢力、分蓄洪水，降低破壞性。

6 結(jié)語

當前，生物環(huán)境問題已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注，越來越多的修復方法已經(jīng)投入使用，如修建生態(tài)河堤、增加河邊濕地及河灘面積，保護生物的多樣性等方式。生物環(huán)境已經(jīng)成為世界各國共同關(guān)注的問題，其治理方法也在不斷創(chuàng)新。修建生態(tài)河堤，增加河邊濕地及河灘面積，恢復河岸水邊植物群落和河內(nèi)水生態(tài)系統(tǒng)，維護生物的多樣性己成為國際上河流建設發(fā)展的必然趨勢。

[1]繆欣欣.幾種新型材料在我市水利工程中的應用[J].廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學院學報，2010，12（01）.

[2]張淑華，李宇.創(chuàng)建生態(tài)水利實現(xiàn)人水和諧[J].河南科技，2010，11（24）.

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2016-8-14